Siittiöt uivat vastavirtaan kuin lohet

Tuore tutkimus antaa uutta tietoa siitä, miten siittiösolut osaavat kulkea juuri oikeaan suuntaan munanjohtimessa.

tiede
Siittiösolu
Kuvassa näkyy siittiösolu uimassa vastavirtaan tutkijoiden luomassa keinoympäristössä. Kuvaan lisätyt pisteet osoittavat virran suuntaa.Vasily Kantsler

Ihmisen siittiösolut ovat lohien tapaan äärimmäisen tehokkaita uimareita vastavirtaan. Brittiläisen Cambridgen yliopiston ja yhdysvaltalaisen MIT:n tutkijat ovat nyt saaneet uutta tietoa siitä, miten siittiöt osaavat uida munanjohtimessa juuri oikeaan suuntaan päästäkseen munasolun luokse ja hedelmöittämään sen.

Sadoista miljoonista siittiösoluista, jotka lähtevät matkaan vain muutamat harvat pääsevät koskaan perille. Sitä yrittäessään ne joutuvat taittamaan jopa tuhat kertaa itsensä pituisen matkan ja pyristelemään läpi hankalista paikoista.

Tähän saakka on tiedetty, että munasolun läheisyyteen selvinneet siittiöt osaavat hakeutua kohti munasolua siitä erittyvien kemiallisten aineiden ansiosta. Varmaa tietoa sen sijaan ei ole ollut siitä, miten ne suunnistavat valtaosan matkastaan sitä ennen. Tästä on esitetty erilaisia näkemyksiä, ja nyt tutkijat ovat saaneet vahvistusta hypoteesille, jonka mukaan siittiöt käyttäisivät navigoinnissa apunaan nesteen virtausnopeuksien eroja munanjohtimessa.

– Jos ajatellaan vaikkapa lohia, niin ne ovat hyviä uimareita vastavirtaan. Meitä askarrutti, voisiko jotain samankaltaista havaita ihmisen siittiösolujen toiminnassa, kertoo tutkijaryhmän jäsen, MIT:n matematiikan apulaisprofessori Jörn Dunkel MIT:n verkkosivuilla.

Selvittääkseen, mitä fysikaalisia mekanismeja siittiösolujen etenemisen taustalla vaikuttaa, tutkijat loivat erikokoisia ja -muotoisia "mikrokanavia" ja tarkkailivat, miten niihin lasketut siittiöt uivat, kun nesteen virtausnopeutta ja koostumusta vaihdeltiin.

Kävi ilmi, että tietyillä virtausnopeuksilla siittiösolut kykenivät hyvin tehokkaasti uimaan vastavirtaan jopa useiden minuuttien ajan. Yllätys oli, että siittiöt eivät uineet suoraan eteenpäin vaan pikemminkin kierteistä rataa kanavan seinämiä myötäillen.

Tutkijat havaitsivat, että siittiöt reagoivat virtausnopeuksien eroihin kanavan reunamien ja vapaasti virtaavan keskustan välillä.

Siittiöiden suunnistusmenetelmistä tarvitaan kuitenkin edelleen lisää tutkimusta oikeassa ympäristössä. Vasta sitten voi varmistua, käyttäytyvätkö siittiöt todellakin nyt havaitulla tavalla munanjohtimen sisällä, jossa olosuhteet ovat laboratorio-olosuhteita monimutkaisemmat.

Tutkijat uskovat, että havainnot siittiöiden uimatekniikasta auttavat tulevaisuudessa kehittämään yhä tehokkaampia menetelmiä keinohedelmöitykseen.

Tutkimus on julkaistu toukokuun lopulla eLife-tiedelehdessä.